Série univerzálních desek plošných spojů pro sestavení zesilovače: 5 kroků

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Elektronkové obvody byly zásadním krokem ve vývoji elektroniky. Ve většině oblastí ve srovnání s levnějšími, menšími a efektivnějšími polovodičovými technologiemi zcela zastaraly. S výjimkou zvuku - reprodukce i živého přenosu. Trubkové obvody, které jsou relativně jednoduché a většinou jsou spojeny s výrobou elektronkového zesilovače, jsou ideální pro vlastní stavbu - kutilství. Určitě jsou spojeny s vysokým napětím, a tak mohou být nebezpečné, ale pokud se budou dodržovat některé základní pokyny, většině nebezpečí se dá vyhnout.

První přístup k budování trubkových obvodů byl takzvaný point-to-point, kde byly vodiče prvků přímo připevněny k trubkovým zásuvkám, hrncům, konektorům.. pomocí různých terminálů. Aby se usnadnila hromadná výroba, začaly společnosti vkládat prvky na různé desky (některé přístupy se stále nazývaly point-to-point, i když ve skutečnosti takové nebyly). V současné době je většina elektroniky vyráběna jako PCB - desky s plošnými spoji. Dokonce i většina sériově vyráběných designů trubek je v dnešní době vyráběna na deskách plošných spojů. Ale desky plošných spojů mají pro svět trubek určité nevýhody: - trubice při zapnutí produkují velké množství tepla, takže i při normální funkci jsou náchylné k výraznému snížení životnosti desky plošných spojů - většinou jsou obvody trubek tak jednoduché a jednoduché a používané (vysoké napětí) prvky tak velké, že vlastně nemá smysl vyrábět elektronkové obvody na celých deskách - tam by byl většinou prázdný prostor a málo stop s nějakými podložkami - opravdu plýtvání materiálem FR4 - spousta součástek elektronkového obvodu je příliš těžké nebo příliš objemné pro montáž přímo na desku plošných spojů (transformátory, tlumivky), jiné jsou pro desku plošných spojů nevhodné z důvodu mechanického namáhání (trubice, jejichž zásuvky jsou namontovány přímo na desku plošných spojů, je třeba opatrně vyměnit)

Na druhou stranu je někdy těžké pájet přímo na části zesilovače a některé mají tendenci se během procesu poškodit (podařilo se mi zničit spoustu přepínačů při pájení). Je také obtížné odstraňovat problémy a klasicky obsluhovat zařízení postavená z bodu na bod, a to ještě více, pokud nejsou postavena s extrémně dobrým plánováním. Deska plošných spojů poskytuje solidní způsob upevnění prvků od podvozku.

Situace tedy vyžaduje způsob zapojení polovodičů k bodu, podobně jako to dělali ve známých kytarových zesilovačích jako Marshall nebo Fender. Mnoho stavitelů stále používá svůj přístup se skvělými výsledky. Ale přístup Fender - Marshall má některé nevýhody:

- většinou používají axiální součásti, které jsou vzácné a tak méně dostupné- většina obvodových prvků je paralelní, což způsobuje plýtvání prostorem a může vést k hluku, oscilacím a spojování prvků- na deskách jsou dlouhé obnažené přívody- toto deska je pak často namontována do středu šasi a vytlačuje z ní veškeré umístění trubek, což je opět suboptimální

Jednoduchý a docela podobný design většiny hi-fi a kytarových obvodů nám umožňuje použít modulární přístup v budově lampových zesilovačů pomocí modulů plošných spojů. Studium schémat nám pomáhá navrhovat desky plošných spojů, kde nedochází k plýtvání prostorem s paralelními prvky, ale dodržujeme pravidla trasování trasování. Oboustranný design nám umožňuje zmenšit moduly a použít obě strany desky. Můžeme pájet konektory na desky plošných spojů, což ještě usnadňuje odstraňování problémů a servis zařízení.

Pro kutily není praktické navrhovat desku plošných spojů pro každý projekt, bylo by to docela drahé! Ale jednoduchost a podobnost konstrukcí běžných trubek nám umožňuje navrhovat PCB, které se používají pro většinu aplikací.

Zde je „sbírka“některých desek plošných spojů, které jsem navrhl, abych usnadnil výrobu lampových zesilovačů.

• dvojitá trioda PCB typu point-to-point
• tónová deska PCB
• stompswitch PCB
• dvě spínací desky

Krok 1: Dvojitá trioda / Noval / předzesilovač PCB

Sekce předzesilovače je ve většině trubicových aplikací velmi podobná a obvykle se skládá ze série dvojitých triod v nových baleních, často jde o elektronky 12AX7. Někdy existuje nastavení katodového sledovače, ale většinou existují pouze různé kombinace zátky mřížky+ deskový odpor+ víčko katodového bypassu+ předpínací odpor+ hodnoty spojovacího víčka. Není tak náročný úkol navrhnout desku plošných spojů, která by byla docela univerzální pro část předzesilovače obvodu zesilovače - nebo pro novální elektronku (sítě jsou vyráběny tak, že také většina noválních nedvojitých triod trubice lze snadno použít). Deska plošných spojů byla navržena tak, aby se vešla do skříně racku 1U (trubice byla vodorovná)- jinak by bylo výhodné ji trochu zvětšit. Je na uživateli, jaké prvky přejdou na kterou stranu DPS. Sítotisk je zde pouze jako pomoc s orientací.

Deska plošných spojů je navržena tak, aby ladila s novější zásuvkou Belton. Je upevněn prostřednictvím zásuvky (takže výměna trubek není pro PCB zátěž). Musí být připevněn k zásuvkám s mezerami mezi nimi. Jeden konec vodičů určitých prvků je připájen přímo k zásuvce, ostatní jsou připájeny k desce plošných spojů. Na desce je několik dalších skupin trasování padů (běžný název je net), které pomáhají s různými nastaveními. Pro další vysvětlení DPS je pravděpodobně nejlepší projít kolíky trubek. _

- na „jihu“desky plošných spojů je „pozemní autobus“s několika stopami směřujícími na odpovídající místa na desce plošných spojů - na „severu“jsou k dispozici dvě sítě pro B+ - musí existovat propojka (bílá čára)) nainstalované pro jejich připojení (tento detail činí tuto desku užitečnou i pro novobubny bez dvojtriody)

1 - deska 1 - (bílá čára označená 1 na opačné straně) - vyrobeno tak, aby vodič směřoval k označené síti na desce plošných spojů, pak je místo pro deskový odpor (označený R7) a spojku stupně víčko lze pájet do jedné z „rezervních“sítí2 - je mřížka1 (bílá čára označená 2) - spojovací víčko nebo zátku mřížky lze v případě potřeby namontovat přímo na pájecí očko zásuvky - R1 je nakreslena jako netěsnost mřížky odpor - R1 stínění k zemi lze také použít k připojení stínění ze stíněného kabelu na druhém konci nejsou označeny 4 a 5, 9 je označeno, ale nemá vyhrazenou síť - 4, 5 a 9 jsou ohřívací kolíky - jako pevný zastánce stejnosměrného vytápění vždy ve svých dvojitých triodách připojuji pouze 4 a 5 a dodáváme 12, 6V - vodiče pro ohřívač jdou přímo k zásuvkovým pájecím očkům, ale procházejí dvěma velkými polštářky jako forma napětí ef6 - is plate2 - stejná funkce jako 1 - je vyroben tak, aby drát procházel vyhrazenou sítí, pak je R9 jako deskový odpor a můžete použít jednu z „rezervních“sítí k upevnění kondenzátoru pro spojovací fázi7 - je grid2 - stejná funkce jako pin2, ale je zde R8 nakreslený jako místo pro odpor úniku sítě funkce. Obvykle tento kolík vynechám nebo dokonce odlomím pájecí očko ze zásuvky)

Od Alembicu mám ve zvyku přidat jako součást obvodu kondenzátor výkonového filtru, takže jsem za tím účelem zahrnoval několik velkých padů spojených jak se zemí, tak s B+ na východním okraji..

Krok 2: Tone Stack PCB

Ve schématech většiny lampových kytarových zesilovačů si všimnete, že „tónové komíny“jsou velmi podobné. V závislosti na výstupní impedanci předchozí fáze existují dvě hlavní konstrukce (s mírnými odchylkami, známé jako Fender a Marshall). Spojil jsem je oba do jedné DPS. Také jsem napsal většinu běžných hodnot použitých prvků do silkscreen tabulky na spodní vrstvě. (Důvod, proč jsem navrhl samostatnou desku plošných spojů pro zásobník tónů, je ten, že všechny ostatní části předzesilovače jsou shromážděny kolem trubice, ale zásobník tónů je vytvořen kolem potenciometrů. Z mé zkušenosti je docela možné zaměnit zapojení v této části Prvky použité v komínku tónů trubek jsou vysoké napětí, a proto bývají příliš velké na to, aby mohly být prakticky upevněny na hrníčkových pájecích očkách. Také vzhledem k vysokému napětí se necítím nebezpečný, když je nechávám viset na (vodivé) přední desce. Na druhou stranu, mít je společně s dalšími prvky předzesilovače kolem trubice přináší dlouhé délky zbytečného zapojení. PCB je vyrobeno pro potenciometry montované na PCB - někteří puristé jsou proti, ale tato PCB je tak malá a lehká, že není šance se otočit. hrnce by našroubovaly spojení. Pro slabé povahy jsou k dispozici tři montážní otvory. Menší nepokovené otvory na desce plošných spojů mají být odlehčením tahu vodičů. R1, C1, C3 a C4, spolu s hrnce VR1-3 jsou obyčejné části okruhu, hrnce uspořádané způsobem TMB. Neexistuje žádné místo pro hlasitost potu - byl jsem omezen na 10 cm na šířku desky, abych ji získal za prodejní cenu … A hlasitost potu není vždy přímo za zásobníkem tónů - je zde J3, které jej spojuje, sever signál, jih země. C2 je zde proto, aby přemostil C1 s dodatečnou kapacitou, což činí středy o něco vyšší - lze jej zapnout na J2. Velká čtvercová podložka v pozemní síti slouží k připojení vstupní obrazovky

Krok 3: Přepněte záhlaví desky plošných spojů

Nevěřím, že jsem někdy smažil jediný elektronický prvek pájecím teplem, a všichni na to tolik varují. Integrované obvody, tranzistory, diody a tak dále mohou trvat poměrně hodně tepelného zneužití, než s vámi přestanou. S výjimkou spínačů a potenciometrů (plastové Piher). Drát se špatně drží, položíte páječku na oko ještě jednou … a očko se pohybuje na svém místě, kolem něj jste roztavili měkký plast. Existuje velká šance, že se spínač dříve nebo později začne lepit a praskat. U všech prvků, u kterých je nejpraktičtější nechat je připájet přímo k přepínači (nezapomeňte se pokusit pájet součástku v sérii s vypínačem), je mnohem pravděpodobnější, že ji zničíte. Nebo si na jeho výstupcích udělejte špinavé hnízdo. Dalším problémem je přetažení drátu - dokončíte projekt, všechny dráty dáte do pěkného ostrého pořadí a pak se náhodou zachytíte o jeden ze spínacích vodičů a přeruší se - adieu úsilí poslední hodiny, musíte to vyšroubovat zepředu desku (nebo pedál) a rozpojte vodiče. Někdy je praktické mít šanci použít obyčejný konektor na přepínači, nikoli jej rozpojit pokaždé, když je potřeba jej odstranit. A pokud je na vodič použita nadměrná síla, nerozbije se, ale konektor se uvolní - a vy ho jen znovu připojíte.

Takže místo přepínače pájecího oka použijete montáž na desku plošných spojů. Můžete připájet všechny vodiče na místě a pájet také spínací kolíky, aniž byste se obávali, že spínač zničíte. Připojení je uspořádáno ve formě dobře známého jednoho řádku 2,54 mm záhlaví - můžete jej použít k internímu připojení nebo instalaci konektoru. K dispozici jsou čtyři velké pokovené průchozí otvory, které lze použít jako odlehčení tahu pro příchozí vodič nebo k vytvoření dalších potřebných připojení.

Existují dvě varianty této DPS, nízkonapěťová a vysokonapěťová. HV není vyrobeno se vzorem 2,54 mm, protože to porušuje potřebnou standardizovanou vzdálenost dotvarování / izolace. Nařídil jsem, aby tyto PCB byly pouze bodovány, ne řezány, takže mohu bez námahy vytvářet celé řádky nebo sloupce, pokud je požadováno použití více přepínačů. Vyrobeno pro (nejpoužívanější) přepínač DPDT.

Krok 4: TB Stompswitch PCB

Vím, že nikdo nepoužívá stompswitche v sestavách lampových zesilovačů, ale tato PCB byla ve stejné dávce - a součástí stejného myšlení. Řekněme upgrade předchozího přepínače DPDT. Je to jen moje ukázka malé desky plošných spojů, kterou každý prodejce pedálových souprav nabízí za odpornou cenu.

Pokud mohou být spínače zapojení obecně obtěžující, je dvojnásobné obtěžování pěkně zapojit 3PDT stompswitch pro skutečný bypass. Pájení celého pedálového obvodu vám může zabrat stejný čas, než je zapotřebí k vytvoření konektorů a kabeláže stompswitche. A pokaždé jsou to stejné těstoviny, ne pěkné dobrodružství při vytváření nového okruhu.

Tato deska plošných spojů obsahuje: - podložky pro stolní spínač 3PDT pro montáž na desku plošných spojů - oddělené připojovací podložky vstupních a výstupních konektorů s otvory pro odlehčení tahu - konektory budou nakonec úhledně zapojeny a vodič se nepřeruší ani po desátém odpojení obvodu od skříň- 4 drátové jednolinkové 2,54 mm kolíkové podložky. To vám umožní umístit konektor na jednu nebo druhou stranu spojení s hlavní efektovou deskou. Odlehčení tahu je zde jeden velký obdélník, protože pro toto připojení rád používám plochý kabel. Pinout (I-gnd-B+-O) vyhovuje mému standardnímu pinoutu při výrobě pedálů od nuly. - ochrana proti kapkovému rezistoru LED a LED diodám, aby z těchto spojů nevytvářela nepořádek visící ve skříni pedálu - nulová vzdálenost k obvodu spínače na jižním okraji, abyste mohli spínač namontovat co nejblíže ke stěně skříně - dát umístit další důležité segmenty.

Krok 5: Chci je také udělat…

google me for gerbers or PCBs if you need them.

---

Ti, kteří žádají schémata, určitě nerozumí konceptu těchto desek plošných spojů. Jsou vyrobeny tak, aby byly univerzální, více použitelné nebo jakkoli to pojmenujete. Vezmete si schéma, které chcete použít, analyzujete ho a poté zvolíte, který prvek bude v mé desce umístěn, aby byl optimální. Při nákupu zásuvky se neptáte, kam si dát ponožky.